脑源性神经营养因子

具有神经营养作用的蛋白质

脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）是1982年Barde等首先在猪脑中发现的一种具有神经营养作用的蛋白质。脑源性神经营养因子及其受体在神经系统广泛表达。一种小分子二聚体蛋白质BDNF结构、分布及信号转导BDNF分子单体是由119个氨基酸残基组成的分泌型成熟多肽，蛋白等电点为9.99,相对分子质量为3.5×103,主要由β折叠和无规则卷曲二级结构组成，含有3个二硫键，为一种碱性蛋白质。BDNF分布在中枢神经系统、周围神经系统、内分泌系统、骨和软骨组织等广泛区域内，但主要是在中枢神经系统内表达，其中海马和皮质的含量最高。

概况

BDNF是体内含量最多的神经营养因子，它通过与TrkB（酪氨酸激酶 B）的结合而发挥作用。TrkB的胞内区域具有内在的酪氨酸激酶活性，BDNF与TrkB结合后激活胞内区域，引起TrkB自身磷酸化作用增强，进而激活Ras-MAPK通路，最后在CAMP反应元件结合蛋白(CREB)的丝氨酸位点激活CREB。CREB通过增加BDNF基因及抗凋亡蛋白基因BCL-2的表达，来促进神经细胞生存，增加突触可塑性及神经发生。作用方式具体如下：(1)增加突触可塑性，进而影响长时程增强(long-term-ptentiati，nLTP)，后者是学习过程和记忆形成(第二级记忆)过程的基础。(2)促进神经发生尤其是海马的神经发生，Ernfors等[5]发现，BDNF基因敲除的杂合子小鼠，其神经病变的发生比野生型小鼠减少许多。(3)促进细胞生存的作用，主要体现在对各种神经元，尤其是对5-羟色胺(5-HT)和多巴胺(DA)能神经元的发育分化与生长再生具有维持和促进作用。

特点介绍

BDNF不仅有可以和Trk家族这样有着强亲和力的受体(TrkA、TrkB、TrkC)结合还可以和分子量为75 kD的肿瘤坏死因子家族中的成员一神经营养素受体(P75 neurotrophin receptor)作用，发挥相应的生物学效应。P75受体则不是神经营养因子(neuro-trophins，NTs)发挥功能所必须。P75的作用可能在于增强trk受体与NTs的亲和力，有利于神经末梢摄取和逆行转运。BDNF发挥其生物学作用有赖于其特异性受体结合，在神经细胞膜上至少有trkB和P75两种BDNF受体，P75则为BDNF低亲和力蛋白受体，且可与任何一种NTs类物质结合，在脑中的含量高于trkB，但它对BDNF的影响尚不清楚。有推测显示BDNF与P75受体结合，可能通过抑制CaMKn以及MAP-kinase活性，影响囊泡和神经递质的释放，进而影响学习与记忆能力，具体机制还有待于进一步研究。有实验采用P75受体-人、鼠海马神经元培养，结果发现BDNF组与对照组比较，均无显著差异。认为P75受体有增强Trk家族受体与BDNF的亲和力作用，其单独与BDNF结合尚未报到有其特殊的生物学功能。

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